Prototipo de motor de Plasma

Un prototipo de motor de plasma que eventualmente permitiría llevar una misión tripulada a Marte será probado en marzo próximo en Texas, en Estados Unidos, anunció una fuente vinculada al astronauta y físico costarricense Franklin Chang. La prueba estaba prevista para este mes de enero, pero el atraso en la confección de una pieza obligó a posponerla. Sin embargo, esto no modifica el objetivo de construir un motor de plasma y colocarlo en la Estación Espacial Internacional (EEI) en el año 2010.
El motor servirá para varias misiones espaciales, incluida la colonización de la Luna, donde Chang espera construir otro motor de gran potencia para viajar a Marte antes del 2020.
El motor de plasma en que trabaja Chang al frente de su empresa, Ad Astra Rocket, será impulsado por un tipo de energía distinta a la de los combustibles tradicionales, que se obtiene al llevar un gas a temperaturas superiores a los 50.000 grados Celsius.
Dicha temperatura provoca cambios en la estructura atómica del gas llevándolo a la condición de plasma, término con que se conoce el cuarto estado de la materia.
Chang ya anunció el pasado año que había logrado generar plasma, con unas antenas que calientan el gas argón, que se conduce a través de un campo electromagnético creado por potentes electroimanes. Ello acelera a tremendas velocidades los iones en una misma dirección, lo que impulsará los cohetes.

Fuentes: ar.news.yahoo / theinquirer.es

Interesante el dato ya que para ir a Marte con las naves espaciales actuales lo tendríamos mal.

Muy interesante el articulo expuesto, de hecho ese motor puede ser muy interesante no solo para los viejes espaciales si no tambien como centrales de energia, supongo que para evitar que ese plasma incinere las paredes del reactor donde se genera, se usaran sistemas electromagenticos para controlar el flujo de gas, ya que ningun material es capaz de resitir esas temperaturas, (creo, corregirme si me equivoco).

Lo que seria necesario saber es si el gasto energetico de mantener semejante campo electromagnetico compesaria la energia cinetica que podria producir; si el reactor funciana expulsando el gas incasdecente, claro; si se usa como generador de energia electrica para luego generar repulsion magnetica hacia otros cuerpos orbitales como la tierra, hablariamos de algun tipo de fusion nuclear.

En este ultimo caso me gustaria saber como como consegira generar el plasma ya que en el CSIC solo lo han hecho colisionando helio con deuterio a velocidades cercanas a las de la luz, y ese reactor es gigantesco, de cerca de treinta kilometros de diametro.

En fin, son interesantes todas los avances en direccion a la carrera espacial ya que dentro de pocos años, como no cambien mucho las cosas creo que van a psar de ser una cuestion cietifca y de prestigio nacional a ser una autentica necesidad de recurson de todo tipo.

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El principio del motor iónico consiste en ionizar un gas inerte (el xenón) por medio de una corriente eléctrica. Los iones producidos son acelerados por un campo eléctrico y expulsados a muy alta velocidad por una tobera.

Para poner un poco en antecedentes este tema, y cintando a David Southwood, director de programas científicos de la ESA; “Smart-1 es la primera de una serie de pequeñas misiones de investigación sobre técnicas punteras”.
Se refería con esas palabras ni mas ni menos a que la sonda Smart-1, lanzada en 27 de septiembre de 2004 junto con dos satélites de comunicación geoestacionarios a bordo del Ariane-5, llevaba un motor iónico (o como comúnmente se entiende en ciencia ficción; motor de plasma). Una de las principales misiones de Smart-1 consistió en evaluar las prestaciones de este modo de propulsión.
El 3 de Septiembre de 2006 se estampó contra la superficie lunar poniendo fin a una misión que sirvió de demostración para la idea de la instrumentación en miniatura para sondas espaciales. La sonda de 1 metro cúbico, con 370 kilogramos de peso y mediante propulsión iónica, recorrió unos 100 millones de kilómetros con 60 litros de combustible.
Al permitir alargar de forma considerable la duración de los vuelos interplanetarios, los motores iónicos abren la vía a la exploración del espacio lejano. Bepi-Colombo (la próxima sonda europea con destino a Mercurio, programada en 2009), y Solar Orbiter (que se acercará lo más posible al sol), recurrirán a esta tecnología.

Pero no todo es color rosa en estos datos, y es que, si os habréis fijado, para hacer el recorrido se ha requerido de muchísimo tiempo (lo que los astronautas del Apollo hicieron en pocos días, la Smart-1 lo ha hecho en largos meses).

Por tanto, problema de esa tecnología fue que producía una aceleración muy lenta y hacía que dichos motores fueran inservibles para los despegues planetarios, por tanto solo servían para viajes inter-espaciales.
Supongo que este es un reto que deberemos afrontar para que los motores de plasma sean realmente útiles.

El motor de plasma en su fase final
El costarricense Franklin Chang, director e impulsor del proyecto, asegura que para fin de año este motor estará en funcionamiento pleno.

Chang busca obtener un motor de plasma con una potencia de aproximadamente 200 kilovatios, que prevé será enviado en 2011 a la Estación Espacial Internacional (EEI), donde sería sometido a pruebas para el desarrollo de motores cada vez más potentes, capaces de emprender largos recorridos espaciales (se pretende su utilización para llegar a Marte en 2020).

Como bien dice Nacho, con los materiales utilizados en la actualidad los motores se derretirían, para ello el motor VASIMR (Cohete de Magnetoplasma de Impulso Específico Variable) utiliza campos magnéticos para controlar que el plasma es expulsado sin tocar los motores. Ello acelerará a tremendas velocidades los iones en una misma dirección, lo que impulsará los cohetes.

Fuentes: Múltiples, diversas y ni me acuerdo.

Andaba pasando por aquí y noté que al parecer tienen dudas acerca de esto, efectivamente borg ha sacado algo de información pero no se si entiendan completamente lo que dice en esa información.

Primero hay que aclarar lo que es el plasma:
El plasma es el cuarto estado de la materia, no, no es la combinación de sólido y líquido como muchisima gente cree como son los geles, eso no es un plasma; como ustedes deben de saber, en cada estado de la materia las moleculas cambian, es decir, van desde ordenadas hasta desordenadas. Pongamos un ejemplo, el agua; esta al estar en estado sólido esta en una formación completamente ordenada, de hecho en esta formación en la parte media hay vacío y nada más que vacío. Después tenemos el estado líquido donde las moléculas se mueven más luego el estado gaseoso o gas las moléculas estan dispersas completamente y en el estado del plasma los átomos no tienen electrones en sus órbitas, los electrones estan dispersos. ¿Cómo se logra esto? muy sencillo. El calor es el movimiento de las partículas. Ya aclarado esto, para hacer un plasma necesitamos suficiente calor ( es decir movimiento de las partículas) para que los electrones puedan separarse de su núcleo.

Ya aclarado esto prosigamos.
Este asunto se conoce también como una propulsión, ya que es el proceso que utiliza el motor. Entonces la propulsión iónica es algo increíblemente útil y al mismo tiempo puede ser inútil. Lo que pasa en este proceso es llenar un tanque de un gas que es por cierto 3 veces más pesado que el Oxigeno. Es un gas de la familia de los nobles y se utiliza mucho en lo que sea para "producir" (en ciertos terminos aunque no sea el término correcto) luz. Al llenar el tanque se comprime, ´para comprimir un gas (todos los gases se expanden de la misma manera al igual que se comprimen) nos bazamos en la ley de Gay-Lussac y otro personaje que de hecho lo encontró 1 año antes, tal vez menos que Lussac pero bueno. Para resumir, tú comprimes un gas por temperaturas. Es decir 1/273 p/t. Y que creen? -273 es la temperatura absoluta medida de grados Celsius a grados Kelvin. Entonces, comprimimos el gas (nunca en la historia de la humanidad se ha podido comprimir al 273/273) a lo más que se pueda y lo metemos al motor. Ya calentamos y como les había dicho antes, el calor nos crea el plasma dentro del motor generando electrones libres al igual que núcleos. Gracias a esto, este tipo de propulsión nos dura eternidades de tiempo pero al mismo tiempo, no es muy poderosa. Lo que hace es sacar esta energía y gracias a la tercera ley de Newton (dice que a toda acción hay una reacción) perdemos masa para poder impulsarnos. Ahora, si se quiere salir de un planeta, no podemos utilizar este tipo de propulsión ya que como mencioné anteriormente, es muy débil. Necesitamos la propulsión química (que por cierto desgraciadamente no hace mucho se iniciaron las investigaciónes en nuevas fuentes de energía y nueva tecnología en propulsión, esta propulsión es la que se ha usado desde que el hombre llegó a la Luna en 1969 hasta nuestro días) la cual funciona de la siguiente manera, se separa Oxígeno e Hidrógeno líquido, cuando el cohete inicia su despegue estos se juntan formando agua haciendo que el cohete se eleve, se desperdicia mucha masa a cambio de mucha potencia del trabajo (es lo contrario de la electrólisis) y de esta manera se sale del planeta. Entonces para que queremos la propulsión iónica? al salir del planeta, los astronautas tienen que apagar sus motores y ahorrar la energía de su propulsión química para poder entrar al planeta de nuevo, entonces si nosotros después del salir del planeta cambiamos a propulsión iónica, nuestros viajes serían increíblemente cortos. La idea que se me ocurrió es que se hicieran estaciones espaciales uno orbitando a Marte ( o ya sea en una o los 2 de sus satélites naturales) y otra en la órbita de nuestro planeta (o ya sea en la Luna) que se tenga combustible propulsión química para cuando salga del planeta recarguen el combustible y se vaya a Marte. Bueno por último, quiero darles un ejemplo por si no me entendieron bien acerca de la utilidad de la propulsión iónica que por cierto no sería muy útil como productora de electricidad ya que se generaría muy poca al año. El ejemplo es el siguiente: Digamos que 2 transbordadores espaciales serán lanzados hacia Marte, 1 de ellos tiene propulsión química e iónica y el otro sólo tiene propulsión química, el que tiene química e iónica llegará en 6 meses a Marte, el que no tiene propulsión iónica llegará en 9 ( no estoy completamente seguro si las cantidades que puse que uno llega en 6 meses y el otro en 9 sean reales, me parece que si son reales pero chequen ese dato, esto era nada más para el ejemplo) que tengan un excelente día.

Se creará un motor de plasma para ir a Marte 34

Con el motor se pretende utilizar las cualidades del cuarto estado de la materia -el plasma- para impulsar, con menos combustible, un vehículo espacial. El plasma se obtiene al someter un gas a ondas de radio. Esto hace que se separen las partículas del elemento y se cree el plasma. El plasma adquiere temperaturas extremas (de cientos de miles de grados centígrados) y capacidad conductiva de electricidad. En el motor, los componentes están protegidos de las altas temperaturas del plasma por el mismo canal que conduce esa materia: una barrera de magnetos que se encuentran a muy bajas temperaturas para impedir que se produzca una resistencia al paso de la energía del plasma (fenómeno de la superconducción). No obstante, tal protección puede no ser suficiente para que se mantengan con "buena salud" las sofisticadas partes del motor. Para saber cuánta exposición al plasma puede resistir cada componente, en el laboratorio tico se expondrá a cada una de esas piezas a una fuente de plasma durante horas o días. Esos experimentos se harán dentro de una cámara de vacío que simula las condiciones del espacio exterior, el único sitio donde funciona el motor. La fuente de plasma se producirá aquí con un aparato casi igual al que utiliza Chang en su laboratorio en Houston. Además de esas pruebas, Chang pretende que algunos de los componentes del motor se diseñen y creen en Costa Rica. "Así, la propiedad intelectual será tica. Esto es muy importante", expresó Chang.
Leer más en www.nacion.com (Fuente original)

Muy interesantes datos, esto me recordo las armas del depredador, su cañon de plasma:OoO:

Cita:

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Iniciado por hiperion

Muy interesantes datos, esto me recordo las armas del depredador, su cañon de plasma:OoO:

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XDDD a mi en cambio me sonó mas a Star Trek :alegre3:

La verdad que es muy interesante la nota. Ya había escuchado algo sobre el tema, y como dice Borg en su 2da nota, que la acelereción era muy lenta al principio, pero al ser exponencial se podían alcanzar velocidades increibles.

Creo recordar tambien haber visto algo sobre ¨velas¨ espejadas que por medio de un laser se conseguia algo parecido, un incremento paulativa de la velocidad.

El tema del despegue, es una pena que en todos estos años no se haya descubierto ningún sistema mejor, que el de la misión Apollo.

Un saludo.